KR101143164B1 - Method and apparatus for managing audio input signal in case of photographing moving images in portable termination - Google Patents
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Abstract
본 발명은 휴대 단말기에서 동영상 촬영 시의 오디오 입력 신호 처리 방법에 관련된다. The present invention relates to a method for processing an audio input signal at the time of shooting a moving picture in a portable terminal.
본 발명의 일 실시 예에 따른 서로 이격 배치된 두 개의 무지향성 마이크들을 구비하는 휴대 단말기에서의 동영상 촬영 시에 상기 마이크들을 통하여 입력되는 오디오 신호를 처리하는 방법은, 상기 휴대 단말기와 피사체 사이의 거리 정보를 획득하는 단계; 상기 거리 정보를 기반으로 특정 피사체와의 거리에 따라 서로 다른 지향성을 갖도록 기 설정된 다 수의 빔 패턴 중 어느 하나의 빔 패턴을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 빔 패턴을 기반으로 상기 마이크들을 통하여 입력되는 오디오 신호를 처리하는 단계를 포함한다.A method for processing an audio signal input through the microphones when capturing a moving picture in a portable terminal having two omnidirectional microphones spaced from each other according to an embodiment of the present invention includes the steps of: Acquiring information; Selecting any one of a plurality of beam patterns set to have different directivities according to a distance from a specific object based on the distance information; And processing the audio signal input through the microphones based on the selected beam pattern.
빔 패턴, 무지향성 마이크, 지향성 패턴, 지연값 Beam pattern, omnidirectional microphone, directivity pattern, delay value
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리부를 구비하는 단말기의 구성도.1 is a configuration diagram of a terminal having an audio signal processing unit according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 빔패턴 조절기의 구성도.2 is a configuration diagram of a beam pattern controller according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지향성 패턴들을 나타낸 도면.3 illustrates directivity patterns according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 입력 신호 처리 과정을 나타내는 흐름도.4 is a flowchart illustrating an audio input signal processing process according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 오디오 입력 신호 처리 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 휴대 단말기를 이용한 동영상 촬영 시의 오디오 입력 신호 처리 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for processing an audio input signal, and more particularly, to a method and apparatus for processing an audio input signal when capturing a moving picture using a portable terminal.
모바일 컨버전스(Mobile Convergence)는 휴대 단말기에 새로운 기능, 서비스, 미디어 등을 결합시키는 것을 의미한다. 최근 휴대 단말기는 카메라, MP3 재생기(Player), TV 기능 등이 결합되면서 단순하게 음성 통신만을 위한 수단이었던 전화기로부터 발전하여 음성 통신뿐만 아니라 개인의 기호를 위한 보다 편리한 부가기능들을 제공할 수 있게 되었다. 그러나 상기 부가기능들을 크기 등의 제약이 있는 휴대단말기에 결합시키면서 단독 기능을 제공하던 장치들에 비해 성능 저하를 초래하였다.Mobile Convergence means combining new functions, services, media, etc. with mobile terminals. In recent years, a portable terminal has been developed from a telephone, which is a means for voice communication only, by combining a camera, an MP3 player, and a TV function, thereby providing more convenient additional functions for personal preference as well as voice communication. However, combining the additional functions with a portable terminal having a limitation on the size and the like has resulted in a performance degradation compared with the devices that provided the single function.
한편, 컨버전스 시대의 요구에 따라 최근의 휴대 단말기에는 디지털 카메라(Digital Camera)의 기능과 동영상 촬영을 할 수 있는 캠코더의 기능까지 추가되었다. 일반 캠코더는 휴대 단말기에 비해 상대적으로 크기의 제약이 없고 마이크로폰(Microphone)의 종류, 크기, 개수에 따른 제약도 덜한 편이어서 스테레오 마이크로폰이나 초지향성 마이크로폰 등을 사용하여 스테레오 녹음, 오디오 포커싱(Focusing) 등의 기능이 가능하며, 휴대 단말기에서처럼 모뎀이나 다른 컨버전스 기능으로 인한 잡음의 영향도 거의 없다고 할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 휴대 단말기의 캠코더 기능인 동영상 촬영 기능은 성능에 있어서 뒤떨어지고 휴대 단말기의 특성상 크기 및 잡음에 대한 제약도 많다. 따라서, 이러한 휴대 단말기의 동영상 촬영을 지원하는 기능의 문제점을 보완하고자 하는 시도가 이루어졌고, 그 결과 사용자에게 표시되는 화면의 화소수 향상 등 비디오적인 측면에서는 단기간에 상당히 빠른 발전이 이루어졌다. 그러나, 오디오적인 측면에서는 성능 향상이 활발히 이루어지고 있지 못하다. 기존의 캠코더 기능을 지원하는 휴대 단말기는 주로 무지향성 혹은 지향성 마이크 하나로 모노럴(Monaural) 녹화를 하였으며, 주로 음성의 압축/복원을 위한 보코더(Vocoder) 위주의 코덱(Codec)을 사용하여 음악이 있는 컨텐츠에 대해서는 열악한 성능을 보여 왔다. On the other hand, according to the demand of the convergence era, the functions of a digital camera (digital camera) and a function of a camcorder capable of video shooting have been added to recent mobile terminals. In general, a camcorder has a relatively small size limitation compared to a portable terminal, and is less restricted by the type, size, and number of microphones. Thus, stereo recording and audio focusing using a stereo microphone or a supergain microphone And there is an advantage that no influence due to the noise due to the modem or other convergence function is almost the same as in the mobile terminal.
However, the moving image shooting function, which is a camcorder function of a portable terminal, is inferior in performance, and the size and noise of the portable terminal are also limited. Accordingly, an attempt has been made to overcome the problem of the function of supporting the motion picture taking of such a mobile terminal, and as a result, a considerable rapid development has been achieved in a short period of time in terms of video such as improvement of the number of pixels displayed on the screen. However, performance improvement is not actively performed in terms of audio. The portable terminal supporting the existing camcorder function mainly performed monaural recording with one omnidirectional or directional microphone, and mainly uses a vocoder-based codec for compression / restoration of voice, Has shown poor performance.
더욱이, 기존의 캠코더 기능을 지원하는 휴대 단말기에서 무지향성 마이크 하나를 이용하여 녹화할 경우 오디오 줌 기능을 구현하는 것은 불가능하고, 오디오 줌 기능을 구현하기 위하여 단순히 레벨만 올릴 경우 잡음의 레벨도 증가하여 결국 잡음 대 신호 비는 향상되지 않고 오히려 저하되는 결과를 가져오게 된다. 이런 문제점을 극복하기 위해 지향성 마이크를 사용하여 녹화한다고 해도 지향성 마이크의 특성상 휴대 단말기마다 개별적인 튜닝작업이 필요하며 잡음에 상당히 민감한 특성을 갖는 문제점과 지향성 패턴을 만들기 위하여 지향성 마이크 한 개당 2개의 홀(hole)을 필요로 한다는 단점이 있다. 상기 홀의 개수는 휴대 단말기의 디자인상 중요하게 고려되는 요소들 중 하나이다. Furthermore, in a portable terminal supporting the existing camcorder function, it is impossible to implement an audio zoom function when recording by using a single omnidirectional microphone. In order to implement the audio zoom function, when the level is simply raised, the level of noise also increases As a result, the noise-to-signal ratio is not improved but rather degraded. In order to overcome this problem, even if a directive microphone is used for recording, the directional microphone needs to be individually tuned for each mobile terminal. In order to create a problem and a directivity pattern that is sensitive to noise, ) Is required. The number of the holes is one of important factors in the design of the portable terminal.
따라서 본 발명은 휴대단말기에서 동영상 촬영 시 줌(Zoom) 기능을 오디오에도 적용시켜 고품질의 오디오 신호를 제공받는다. Accordingly, the present invention applies a zoom function to audio when capturing a moving picture in a portable terminal, thereby providing a high-quality audio signal.
본 발명은 휴대단말기에서 오디오 줌 기능을 통하여 신호 대 잡음 비를 높여서 원하는 신호를 더욱 명확하게 수음할 수 있도록 한다. In the present invention, a signal-to-noise ratio is increased through an audio zoom function in a portable terminal so that a desired signal can be received more clearly.
본 발명은 휴대단말기에서 비디오 신호와 오디오 신호의 조화를 통해 좀 더 현실적인 동영상 촬영을 실행할 수 있도록 한다. The present invention enables a more realistic moving picture photographing through harmonization of a video signal and an audio signal in a portable terminal.
본 발명의 일 실시 예에 따른 서로 이격 배치된 두 개의 무지향성 마이크들을 구비하는 휴대 단말기에서의 동영상 촬영 시에 상기 마이크들을 통하여 입력되는 오디오 신호를 처리하는 방법은, 상기 휴대 단말기와 피사체 사이의 거리 정보를 획득하는 단계; 상기 거리 정보를 기반으로 특정 피사체와의 거리에 따라 서로 다른 지향성을 갖도록 기 설정된 다 수의 빔 패턴 중 어느 하나의 빔 패턴을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 빔 패턴을 기반으로 상기 마이크들을 통하여 입력되는 오디오 신호를 처리하는 단계를 포함한다. A method for processing an audio signal input through the microphones when capturing a moving picture in a portable terminal having two omnidirectional microphones spaced from each other according to an embodiment of the present invention includes the steps of: Acquiring information; Selecting any one of a plurality of beam patterns set to have different directivities according to a distance from a specific object based on the distance information; And processing the audio signal input through the microphones based on the selected beam pattern.
본 발명의 일 실시 예에 따른 서로 이격 배치된 두 개의 무지향성 마이크들을 구비하는 휴대 단말기에서의 동영상 촬영 시에 상기 마이크들을 통하여 입력되는 오디오 신호를 처리하기 위한 장치는, 상기 휴대 단말기와 피사체 사이의 거리 정보를 획득하는 비디오 신호 처리부; 및 상기 거리 정보를 기반으로 특정 피사체와의 거리에 따라 서로 다른 지향성을 갖도록 기 설정된 다 수의 빔 패턴 중 어느 하나의 빔 패턴을 선택하고, 상기 선택된 빔 패턴을 기반으로 상기 마이크들을 통하여 입력되는 오디오 신호를 처리하는 빔 패턴 조절기를 포함한다. An apparatus for processing an audio signal input through the microphones at the time of capturing a moving picture in a portable terminal having two omni-directional microphones spaced from each other according to an embodiment of the present invention includes: A video signal processing unit for obtaining distance information; And a controller configured to select one of a plurality of beam patterns set to have different directivities according to a distance from a specific object based on the distance information, And a beam pattern conditioner for processing the signal.
전술한 바와 같은 내용들은 당해 분야 통상의 지식을 가진 자가 후술되는 본 발명의 구체적인 설명으로부터 보다 잘 이해할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 특징들 및 기술적인 장점들을 다소 넓게 약술한 것이다. 이러한 특징들 및 장점들 이외에도 본 발명의 청구범위의 주제를 형성하는 본 발명의 추가적인 특징들 및 장점들이 후술되는 본 발명의 구체적인 설명으로부터 잘 이해될 것이다. The foregoing is a somewhat broad summary of features and technical advantages of the present invention in order that those skilled in the art will be better able to understand it from the following detailed description of the present invention. Additional features and advantages of the present invention, which form the subject matter of the claims of the invention, in addition to those features and advantages, will be better understood from the following detailed description of the invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위하여 후술되는 발명의 개시된 개념 및 구체적인 실시예가 변경 또는 변형되어 사용될 수도 있다는 사실을 잘 인식할 것이다. 또한 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 개시하는 개념 및 구조와 균등한 개념들 및 구조들이 본 발명의 가장 넓은 형태의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는다는 사실을 잘 인식할 것이다. 도면들 중 참조번호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Those skilled in the art will appreciate that the concepts and specific embodiments of the invention described below may be altered or modified in various ways to attain the objects of the invention. It will also be appreciated by those skilled in the art that the concepts and structures equivalent to those disclosed herein are not to depart from the spirit and scope of the broadest form of the invention. It is to be noted that, in the drawings, reference numerals and like components are denoted by the same reference numerals and signs as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리부를 구비하는 단말기의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of a terminal having an audio signal processing unit according to an embodiment of the present invention.
상기 도 1을 참조하면, 무선주파수(Radio Frequency)처리부(이하 "RF부"라 칭함)(105)는 통신 단말기의 RF 대역에서의 신호 송수신을 수행한다. 상기 RF부(105)는 송신되는 신호의 주파수를 상승변환 및 증폭하는 RF송신기와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF수신기 등을 포함한다. 모뎀(MOdulator-DEModulator)(110)은 상기 송신을 위한 신호를 부호화 및 변조하고, 상기 수신되는 신호를 복조 및 복호화한다. Referring to FIG. 1, a radio frequency (RF)
제어부(120)는 단말기의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 상기 제어부(120)는 상기 모뎀(110) 및 코덱(CODEC:COder-DECoder)(135)을 포함하여 구현될 수도 있다. 그러나 본 발명에서는 상기 코덱(135)을 오디오 신호 처리부(130)에 구성되는 형태로 구성하여 설명한다. 상기 제어부(120)는 상기 오디오 신호 처리부(130)에서의 오디오 신호 처리를 제어한다. The
상기 오디오 신호 처리부(130)는 A/D 변환기(133), 빔 패턴 조절기(134), 코덱(135), D/A 변환기(136)로 구성된다. 두 개의 마이크들(131, 132)을 통해 입력된 음성 등의 오디오 신호는 A/D 변환기(133)로 인가된다. 본 발명에서 사용될 상기 마이크들(131, 132)은 무지향성 마이크들로써, 서로 이격되어 설치되고 피사체와의 거리정보에 따라 상기 마이크들(131, 132)을 통해 오디오 신호가 미리 정해진 지향성을 가지고 입력되도록 한다. 상기 A/D 변환기(133)는 상기 마이크들(131, 132)을 통해 입력된 오디오 신호의 아날로그 값을 디지털 값으로 변환한다. 변환되어 디지털 값을 가지는 오디오 신호는 빔 패턴 조절기(134)로 인가된다. 상기 빔 패턴 조절기(134)는 상기 제어부(120)의 제어 하에 비디오 신호 처리부(145)로부터 거리 정보를 제공받아서 지향성 패턴의 단계를 선택한다. 그리고, 상기 빔 패턴 조절기(134)는 상기 선택된 지향성 패턴에 따라 A/D 변환기(133)로부터 인가된 신호를 지향성을 갖도록 신호를 처리하여 코덱(135)으로 인가한다. 상기 모뎀(110)으로부터의 디지털 오디오신호도 상기 코덱(135)으로 인가된다. 통상적으로 코덱(135)은 패킷데이터 등을 처리하는 데이터 코덱과 음성 등의 오디오 신호를 처리하는 오디오 코덱으로 구분된다. 본 발명의 오디오 신호 처리부(130)에 구비된 코덱(135)에서는 오디오 신호가 처리되도록 하고 오디오가 아닌 신호는 별도의 코덱을 구성하여 처리되게 할 수도 있고, 상기 오디오 신호 처리부(130)의 코덱(135)에서 오디오 신호 및 오디오 이외의 신호도 처리되도록 할 수도 있다. 코덱(135)은 보코더와 AAC(Advanced Audio Coding)등을 구비할 수 있다. 상기 코덱(135)에서 처리된 신호는 D/A 변환기(136)로 전송되거나, 모뎀(110)으로 전송된다. 상기 D/A 변환기(136)는 상기 코덱(135)으로부터 입력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 상기 D/A 변환기(136)에서 아날로그 값으로 변환된 신호는 스피커(137)를 통해 재생된다. 키입력부(165)는 숫자 및 문자 정보를 입력하기 위한 키들 및 각종 기능들을 설정하기 위한 기능 키들을 구비하며 사용자가 입력하는 키에 대응하는 키 입력 신호를 제어부(120)로 출력한다. 또한, 상기 키입력부(165)는 카메라 모드 실행키, 동영상 촬영키, 및 종료키 등을 구비할 수 있다.The
메모리(160)는 프로그램 메모리 및 데이터 메모리들로 구성될 수 있다. 상기 프로그램 메모리에는 휴대 단말기의 일반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램이 저장되고, 데이터 메모리에는 상기 프로그램들을 수행하는 중에 발생되는 데이터들이 일시적으로 저장된다. The
카메라부(140)는 인출 및 인입이 가능한 렌즈부(미도시)를 구비하고, 영상 데이터를 촬영하며 촬영된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 카메라 센서를 구비한다. 상기 카메라 센서는 CCD센서로 구현될 수도 있다. 상기 카메라 센서 및 후술될 비디오 신호 처리부(145)는 일체형으로 구현할 수도 있으며, 분리하여 구현할 수도 있다. 비디오 신호 처리부(145)는 상기 카메라부(140)로부터 출력되는 영상신호를 이미지신호로 변환한다. 상기 비디오 신호 처리부(145)는 DSP(Digital Signal Processor)로 구현될 수 있다. 카메라 센서로부터 전송된 아날로그 영상 신호 즉, 직렬 아날로그 적녹청(RED, GREEN, BLUE: 이하 "RGB"라 칭함) 신호가 AFE(Analog Front End) 칩을 통하여 디지털 변환된 12비트의 RGB 신호는 상기 비디오 신호 처리부(145)에서 8비트의 YUV 데이터로 출력된다. 일반적으로 상기 YUV 데이터는 영상의 색을 밝기(Luminance)인 Y 성분과 색(Chrominance)인 U 및 V 성분으로 구분된다. 본 발명에 따라 상기 비디오 신호 처리부(145)는 피사체를 최적으로 촬영할 수 있도록 조절된 피사체와의 거리 정보를 제어부(120)의 제어 하에 오디오 신호 처리부(130)로 제공한다. The
영상처리부(150)는 상기 카메라부(140)에서 출력되는 영상신호를 표시하기 위한 화면 데이터를 발생한다. 상기 영상처리부(150)는 상기 카메라부(140)에서 출력되는 영상신호를 프레임 단위로 처리하며, 상기 프레임 단위의 영상데이터를 후술될 표시부(155)의 특성 및 크기에 맞춰 출력한다. 또한 상기 영상처리부(150)는 영상코덱을 구비할 수 있으며, 상기 표시부(155)에 표시되는 영상데이터를 설정된 방식으로 압축하거나, 압축된 영상데이터를 원래의 영상데이터로 복원하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 영상코덱은 정지영상(Joint Photographic Experts Group) 코덱, 동영상(Moving Picture Experts Group) 코덱, 웨이브렛(Wavelet) 코덱 등이 될 수 있다. 상기 영상처리부(150)는 온스크린 표시(On Screen Display) 기능을 구비한다고 가정할 때, 상기 제어부(120)가 제어하여 표시되는 화면크기에 따라 온스크린 표시데이터를 출력할 수 있다. The
표시부(155)는 상기 영상처리부(150)에서 출력되는 영상신호를 화면으로 표시하며, 상기 제어부(120)에서 출력하는 사용자 데이터를 표시한다. 상기 표시부(155)는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: 이하 "LCD"라 칭함)를 사용할 수 있으며, 이런 경우 상기 표시부(155)는 LCD 제어부, 영상데이터를 저장할 수 있는 메모리 및 LCD 표시소자 등을 구비할 수 있다. 상기 LCD를 터치스크린(touch screen) 방식으로 구현하는 경우, 상기 표시부(155)는 입력부로서 동작할 수도 있다. The
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 빔패턴 조절기(134)의 구성도이다. 2개의 무지향성 마이크를 사용하는 본 발명은 두개의 마이크로부터 입력되는 오디오 신호들 중 하나를 지연값(Delay)만큼 지연시켜서 피사체와의 거리에 따라 다른 지향성 패턴으로 오디오 신호를 입력받는다. 이렇게 함으로써, 비디오 신호의 줌 기능과 비슷한 줌 기능을 이용하여 오디오 신호를 입력받을 수 있다. 여기에서 줌(Zoom) 기능은 피사체와 카메라의 위치관계를 바꾸지 않고도 피사체에 가까워지거나 멀어지는 효과를 얻을 수 있는 기능이다. 이에 대한 구현을 위해 본 발명은 신호 대 잡음비 측면에서 접근을 할 것이다. 왜냐하면 단순히 멀리 있는 피사체의 신호를 잘 수음하기 위하여 단순히 이득 레벨(gain level)을 높일 경우, 주변잡음의 레벨도 함께 증가하여 결과적으로는 신호 대 잡음 비에는 변화가 없거나 오히려 저하된 성능을 초래할 수도 있기 때문이다. 따라서, 본 발명은 도 1의 빔 패턴 조절기(134)를 제안하는데, 상기 빔 패턴 조절기(134)를 이용함으로써 원하는 신호에 대하여 지향성의 빔을 형성할 경우 주변잡음에 대한 레벨은 감소하고 상대적으로 수집하고자 하는 신호에 대한 레벨이 증가하여 결과적으로 신호 대 잡음비의 증가를 가져온다. 2 is a block diagram of a
상기 도 2를 참조하면, 오른쪽 마이크(R)(131)와 왼쪽 마이크(L)(132)의 거리인 d값은 장착된 두 개의 마이크 사이의 거리이고, 통상적으로 휴대 단말기 구현 시에 결정되는 값이다. 상기 d값을 이용하여 지연 값을 계산한다. 오른쪽 마이크(131)를 통해 입력된 오디오 신호에는 지연기(210)를 통과하면서 미리 결정된 지연값이 부가된다. 여기에서 지연값은 마이크 사이의 거리, 샘플링 레이트 (Sampling Rate), 음속을 이용하여 얻어진다. 비디오 신호 처리부(145)로부터 제공된 피사체와의 거리 정보에 따라 후술될 지향성 패턴의 단계가 결정되면, 그에 따라 미리 결정된 다른 지연 값이 입력된 오디오 신호에 적용된다. 합산기(220)는 오른쪽 마이크(131)로부터 입력되어 상기 지연값이 부가된 신호와 왼쪽 마이크(132)를 통해 입력된 오디오 신호를 가감한다. 즉, 상기 합산기(220)는 왼쪽 마이크(132)를 통한 오디오 신호로부터 상기 지연기(210)를 통해 출력되는 오른쪽 마이크(131)를 통한 오디오 신호를 감산하여 출력한다. 본 발명의 예에서는 오른쪽 마이크(131)에 지연값을 부가하는 것으로 설명하였으나, 이는 변경가능하며 왼쪽 마이크(132)에 지연값을 부가하는 형태도 가능하다. 2, the distance d between the right microphone (R) 131 and the left microphone (L) 132 is a distance between two mounted microphones, to be. The delay value is calculated using the d value. A predetermined delay value is added to the audio signal input through the
한편, 상기 지연값의 계산 방식을 임의의 수치를 적용하여 예를 들어 설명하기로 한다. 먼저 도 3에 도시된 단일지향성 패턴의 지연값을[수학식 1]을 이용하여 설명하면 다음과 같다.A method of calculating the delay value will be described with reference to an arbitrary numerical value. First, the delay value of the unidirectional pattern shown in FIG. 3 will be described using Equation (1).
두 개의 마이크 사이의 거리(d)를 4.5cm, 샘플링 레이트(R)를 44.1kHz 로 가정할 때, 음속(c)은 340m/sec 고정값이므로 상기 [수학식 1]로부터 지연값(λ)은 6 samples이 얻어진다. 본 발명에서 지향성 패턴을 도 3과 같이 4단계로 설정한다고 가정하고 상기에서 얻은 지연값(λ) 6 samples을 단일 지향성(Uni-directional) 패턴의 지연값으로 설정한다. 그리고, 상기 결정된 단일 지향성 패턴의 지연값으로부터 2 samples 만큼 차이를 두어 고지향성(Super-directional) 패턴의 지연값을 설정한다. 즉, 4 samples을 고지향성 패턴의 지연값으로 설정한다. 같은 방식으로, 상기 고지향성 패턴의 지연값으로부터 2 samples 만큼 차이를 두어 초지향성(Hyper-directional) 패턴의 지연값으로 설정한다. 즉, 2 samples을 초지향성 패턴의 지연값으로 설정한다. 그러나, 무지향성 (Omni-directional) 패턴에 대해서는 무지향성 마이크들 중 하나의 마이크를 통하여 오디오 신호가 입력되도록 한다. 즉, 무지향성 패턴의 경우는 입력되는 신호에 대해 시간 지연을 하지 않고, 무지향성 마이크 한 개만으로 신호를 수음하도록 빔패턴 조절기에 의해 조절된다.Assuming that the distance d between the two microphones is 4.5 cm and the sampling rate R is 44.1 kHz, the sound speed c is a fixed value of 340 m / sec. Therefore, the delay value? 6 samples are obtained. In the present invention, it is assumed that the directivity pattern is set to four levels as shown in FIG. 3, and the delay value (?) 6 samples obtained above is set as a delay value of a uni-directional pattern. A delay value of the super-directional pattern is set by a difference of 2 samples from the determined delay value of the unidirectional pattern. That is, 4 samples is set as the delay value of the high directivity pattern. In the same manner, a delay value of the hyper-directional pattern is set by a difference of 2 samples from the delay value of the high directivity pattern. That is, 2 samples are set as the delay value of the supergain pattern. However, for an omni-directional pattern, the audio signal is input through one of the omnidirectional microphones. That is, in the case of an omnidirectional pattern, it is adjusted by the beam pattern controller to receive the signal with only one omnidirectional microphone without time delay for the incoming signal.
일반적으로 지향성 패턴을 세밀하게 제어하기 위하여 멀티비율 신호처리 방식(Multi-rate Signal Processing)을 통해 시간지연 값을 충분히 확보할 수 있다. 상기 지향성 패턴 단계들에 대해서는 도 3을 통해 자세히 설명한다. In general, in order to finely control the directivity pattern, a time delay value can be sufficiently secured through a multi-rate signal processing method. The directional pattern steps will be described in detail with reference to FIG.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지향성 패턴들을 나타낸 도면이다. 본 발명은 오디오 신호를 입력받을 때 해당 지연값만큼 지연시킴으로써 피사체와의 거리에 따라 다른 지향성을 갖고 상기 신호를 입력받을 수 있도록 하기 위해 지향성의 단계를 분류한다. 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 지향성 패턴의 단계를 총 4단계로 분류한다. 그러나, 상기 지향성 패턴의 단계들은 변경가능하며, 4단계보다 적거나 많도록 변경될 수 있음은 물론이다. 비디오 신호 처리부(145)로부터 제공받은 피사체와의 거리 정보를 이용하여 선택된 지향성 패턴에 따라 오디오 신호를 해당하는 미리 결정된 지연값만큼 지연시킨다. 3 is a diagram illustrating directivity patterns according to an embodiment of the present invention. The present invention classifies the directivity level so that the audio signal is delayed by a delay value corresponding to the received delay value to have a different directivity according to the distance from the subject and receive the signal. As shown in FIG. 3, the present invention classifies the steps of the directivity pattern into four steps in total. However, it goes without saying that the steps of the directivity pattern are changeable and may be changed to be less or more than four steps. The audio signal is delayed by a predetermined delay value according to the selected directivity pattern using the distance information from the video
상기 도 3을 참조하면, 1단계(310)는 피사체가 가장 근접하게 있는 경우로써, 이 경우 지향성을 띄지 않는 무지향성(Omni-directional) 패턴이 선택되어 이 선택 패턴에 따라 오디오 신호를 받아들인다. 상기 무지향성 패턴의 경우 2 개의 무지향성 마이크 중 하나를 통해서만 오디오 신호가 입력된다. 2단계(320)는 1단계(310)보다 피사체와의 거리가 더 멀어져 있는 경우로써, 초지향성(Hyper-directional) 패턴이 선택된다. 상기 초지향성 패턴은 도시되어 있는 바와 같이 정면에 있다고 가정된 피사체 쪽으로 두개의 마이크 방향이 1단계의 무지향성 패턴의 경우보다 치우쳐져서 방향성을 띄고 있는 경우이다. 3단계(330)는 상기 2단계(320)보다 더 지향성을 띄는 단계로써, 고지향성(Super-directional) 패턴이 선택된다. 4단계(340)는 피사체와의 거리가 가장 멀리 떨어져 있는 경우로써, 단일 지향성(Uni-directional) 패턴이 선택되어 상기 패턴으로 신호를 받아들인다. 상기 단일 지향성 패턴은 피사체가 있다고 가정된 정면 방향으로 완전히 치우쳐져 있는 형태로 오디오 신호를 입력받는다.Referring to FIG. 3, a
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 입력 신호 처리 과정을 나타내는 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating an audio input signal processing process according to an embodiment of the present invention.
상기 도 4를 참조하면, 410 단계에서는 제어부(120)가 동영상 촬영모드에서 도 1의 마이크들(131, 132)을 통한 오디오 신호 입력이 있는지 확인하다. 상기 오디오 신호의 입력이 있는 경우, 420 단계에서 A/D 변환기(133)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 430 단계에서 제어부(120)는 비디오 처리 신호부(145)로부터 측정된 피사체와의 거리 정보를 제공받아서 빔패턴 조절기(134)로 전송한다. 440 단계에서 상기 빔 패턴 조절기(134)는 제공받은 피사체와의 거리 정보를 이용하여 4단계의 지향성 패턴들 중 하나의 패턴을 선택한다. 상기 선택된 패턴에 따라, 상기 A/D 변환기(133)에서 입력된 디지털 신호를 지연시키기 위한 해당 지연값을 결정한다. 상기 440 단계에서 1단계의 지향성 패턴이 선택되면, 452 단계로 진행하여 상기 신호에 지연 값을 부가하지 않는 무지향성(Omni-directional) 패턴에 따른 신호처리를 한다. 상기 440 단계에서 2단계의 지향성 패턴이 선택되면, 454 단계로 진행하여 초지향성(Hyper-directional) 패턴의 지연값만큼 상기 신호를 지연시키는 초지향성 패턴에 따른 신호처리를 한다. 상기 440 단계에서 3단계의 지향성 패턴이 선택되면, 456 단계로 진행하여 고지향성(Super-directional) 패턴의 지연값만큼 상기 신호를 지연시키는 고지향성 패턴에 따른 신호처리를 한다. 상기 440 단계에서 4단계의 지향성 패턴이 선택되면, 458 단계로 진행하여 단일 지향성(Uni-directional) 패턴의 지연값만큼 상기 신호를 지연시키는 단일 지향성 패턴에 따른 신호처리를 한다. 상기 지향성 단계별로 처리된 신호는 460 단계에서 도 1의 코덱(135)에 의해 처리된다. 상기 460 단계에서 처리된 신호를 470단계에서 D/A 변환기(136)는 디지털 신호에서 아날로그 신호로 변환한다. 상기 470 단계에서 변환된 신호는 480 단계에서 메모리(160)에 저장되거나 스피커(137)를 통해 출력된다.Referring to FIG. 4, in
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of various modifications within the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.
상술한 바와 같이 본 발명은 피사체와의 거리 정보를 이용하여 기 설정된 지향성 패턴의 단계별로 오디오 입력 신호를 다르게 처리할 수 있기 때문에 원하는 신호를 더욱더 명확하게 수음할 수 있다는 이점이 있다. As described above, since the audio input signal can be processed differently according to the predetermined directional pattern using the distance information with respect to the subject, the desired signal can be received more clearly.
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